GNU ARM 汇编指令(转)

 

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分类：技术文摘

第一部分 Linux下ARM汇编语法尽管在Linux下使用C或C++编写程序很方便，但汇编源程序用于系统最基本的初始化，如初始化堆栈指针、设置页表、操作 ARM的协处理器等。初始化完成后就可以跳转到C代码执行。需要注意的是，GNU的汇编器遵循AT&T的汇编语法，可以从GNU的站点（）上下载有关规范。

一. Linux汇编行结构
任何汇编行都是如下结构：
[:] [} @ comment
[:] [} @ 注释
Linux ARM 汇编中，任何以冒号结尾的标识符都被认为是一个标号，而不一定非要在一行的开始。
【例1】定义一个"add"的函数，返回两个参数的和。
.section .text, “x”
.global add @ give the symbol add external linkage
add:
ADD r0, r0, r1 @ add input arguments
MOV pc, lr @ return from subroutine
@ end of program

二. Linux 汇编程序中的标号
标号只能由a～z，A～Z，0～9，“.”，_等字符组成。当标号为0～9的数字时为局部标号，局部标号可以重复出现,使用方法如下：
标号f: 在引用的地方向前的标号
标号b: 在引用的地方向后的标号
【例2】使用局部符号的例子，一段循环程序
1:
  subs r0,r0,#1 @每次循环使r0=r0-1
  bne 1f @跳转到1标号去执行
局部标号代表它所在的地址,因此也可以当作变量或者函数来使用。

三. Linux汇编程序中的分段
（1）.section伪操作
用户可以通过.section伪操作来自定义一个段,格式如下:
 .section section_name [, "flags"[, %type[,flag_specific_arguments]]]
每一个段以段名为开始, 以下一个段名或者文件结尾为结束。这些段都有缺省的标志（flags）,连接器可以识别这些标志。(与armasm中的AREA相同)。

下面是ELF格式允许的段标志
<标志> 含义
a 允许段
w 可写段
x 执行段

【例3】定义段
 .section .mysection @自定义数据段，段名为 “.mysection”
 .align 2
 strtemp:
 .ascii "Temp string \n\0"


（2）汇编系统预定义的段名
.text @代码段
.data @初始化数据段
.bss @未初始化数据段
.sdata @
.sbss @
需要注意的是，源程序中.bss段应该在.text之前。
四. 定义入口点
汇编程序的缺省入口是 start标号，用户也可以在连接脚本文件中用ENTRY标志指明其它入口点。
【例4】定义入口点
.section.data
< initialized data here>
.section .bss
< uninitialized data here>
.section .text
.globl _start
_start:


五. Linux汇编程序中的宏定义
格式如下:
 .macro 宏名 参数名列表 @伪指令.macro定义一个宏
  宏体
 .endm @.endm表示宏结束
如果宏使用参数,那么在宏体中使用该参数时添加前缀“\”。宏定义时的参数还可以使用默认值。
可以使用.exitm伪指令来退出宏。
【例5】宏定义
.macro SHIFTLEFT a, b
.if \b < 0
MOV \a, \a, ASR #-\b
.exitm
.endif
MOV \a, \a, LSL #\b
.endm

六. Linux汇编程序中的常数
（1）十进制数以非0数字开头,如:123和9876；
（2）二进制数以0b开头,其中字母也可以为大写；
（3）八进制数以0开始,如:0456,0123；
（4）十六进制数以0x开头,如:0xabcd,0X123f；
（5）字符串常量需要用引号括起来,中间也可以使用转义字符,如: “You are welcome!\n”；
（6）当前地址以“.”表示,在汇编程序中可以使用这个符号代表当前指令的地址；
（7）表达式:在汇编程序中的表达式可以使用常数或者数值, “-”表示取负数, “~”表示取补,“<>”表示不相等,其他的符号如:+、-、*、 /、%、<、<<、>、>>、|、&、^、!、==、>=、<=、&&、|| 跟C语言中的用法相似。

七. Linux下ARM汇编的常用伪操作
在前面已经提到过了一些为操作，还有下面一些为操作：
数据定义伪操作： .byte，.short，.long，.quad，.float，.string/.asciz/.ascii，重复定义伪操作.rept，赋值语句.equ/.set ；
 函数的定义 ；
 对齐方式伪操作 .align；
 源文件结束伪操作.end；
.include伪操作；
 if伪操作；
 .global/ .globl 伪操作 ；
.type伪操作 ；
列表控制语句 ；
区别于gas汇编的通用伪操作,下面是ARM特有的伪操作 ：.reg ，.unreq ，.code ，.thumb ，.thumb_func ，.thumb_set， .ltorg ，.pool
1. 数据定义伪操作
（1） .byte:单字节定义，如：.byte 1,2,0b01,0x34,072,'s' ；
（2） .short:定义双字节数据，如:.short 0x1234,60000 ；
（3） .long:定义4字节数据，如:.long 0x12345678,23876565
（4） .quad:定义8字节，如:.quad 0x1234567890abcd
（5） .float：定义浮点数，如:
  .float 0f-314159265358979323846264338327\
  95028841971.693993751E-40 @ - pi
（6） .string/.asciz/.ascii：定义多个字符串，如:
  .string "abcd", "efgh", "hello!"
  .asciz "qwer", "sun", "world!"
  .ascii "welcome\0"
需要注意的是：.ascii伪操作定义的字符串需要自行添加结尾字符'\0'。
（7） .rept:重复定义伪操作, 格式如下:
  .rept 重复次数
  数据定义
  .endr @结束重复定义
  例如:
  .rept 3
  .byte 0x23
  .endr
（8） .equ/.set: 赋值语句, 格式如下:
  .equ(.set) 变量名,表达式
  例如:
  .equ abc 3 @让abc=3

2.函数的定义伪操作
（1）函数的定义,格式如下:
  函数名:
  函数体
  返回语句
一般的,函数如果需要在其他文件中调用, 需要用到.global伪操作将函数声明为全局函数。为了不至于在其他程序在调用某个C函数时发生混乱,对寄存器的使用我们需要遵循APCS准则。函数编译器将处理为函数代码为一段.global的汇编码。
（2）函数的编写应当遵循如下规则:
 a1-a4寄存器（参数、结果或暂存寄存器，r0到r3 的同义字）以及浮点寄存器f0-f3(如果存在浮点协处理器)在函数中是不必保存的；
 如果函数返回一个不大于一个字大小的值，则在函数结束时应该把这个值送到 r0 中；
 如果函数返回一个浮点数，则在函数结束时把它放入浮点寄存器f0中；
如果函数的过程改动了sp（堆栈指针，r13）、fp（框架指针，r11）、sl（堆栈限制，r10）、lr（连接寄存器，r14）、v1-v8（变量寄存器，r4 到 r11）和 f4-f7,那么函数结束时这些寄存器应当被恢复为包含在进入函数时它所持有的值。

3. .align .end .include .incbin伪操作
（1）.align:用来指定数据的对齐方式,格式如下:
  .align [absexpr1, absexpr2]
  以某种对齐方式,在未使用的存储区域填充值. 第一个值表示对齐方式,4, 8,16或 32. 第二个表达式值表示填充的值。
（2）.end:表明源文件的结束。
（3）.include:可以将指定的文件在使用.include 的地方展开,一般是头文件,例如:
  .include “myarmasm.h”
（4）.incbin伪操作可以将原封不动的一个二进制文件编译到当前文件中,使用方法如下:
  .incbin "file"[,skip[,count]]
  skip表明是从文件开始跳过skip个字节开始读取文件,count是读取的字数.

4. .if伪操作
根据一个表达式的值来决定是否要编译下面的代码, 用.endif伪操作来表示条件判断的结束, 中间可以使用.else来决定.if的条件不满足的情况下应该编译哪一部分代码。
.if有多个变种:
 .ifdef symbol @判断symbol是否定义
 %